DE4446421C2

DE4446421C2 - Cooling system for cooling a retention space designed to absorb meltdown

Info

Publication number: DE4446421C2
Application number: DE4446421A
Authority: DE
Inventors: Josef Hollmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Areva GmbH
Priority date: 1994-12-23
Filing date: 1994-12-23
Publication date: 2000-05-11
Anticipated expiration: 2014-12-24
Also published as: CN1166888A; DE4446421A1; EP0799485A1; EP0799485B1; JPH10511461A; US5889830A; DE59505798D1; WO1996020485A1; JP3602136B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem zur Kühlung eines der Aufnahme von Kernschmelze eines Reaktorkerns einer Kernkraft anlage dienenden Rüchhalteraums mit einer Kühlleitung, die von einem mit Kühlfluid füllbaren Flutbehälter zu dem Rück halteraum führt.The invention relates to a cooling system for cooling one of the Recording of meltdown of a reactor core of a nuclear power plant serving smoke room with a cooling line, the from a flood tank fillable with cooling fluid to the rear holding room leads.

Für einen sicheren Betrieb weisen Kernkraftanlagen eine Viel zahl diversitärer und redundanter Sicherheitssysteme, u. a. Kühlsysteme auf, durch die frühzeitig von den normalen Be triebsbedingungen abweichende Betriebsbedingungen erkannt und diesen entgegengewirkt werden kann. Sicherheitskritische Zu stände, wie beispielsweise ein Abschmelzen des Reaktorkerns, sind dadurch praktisch ausgeschlossen.Nuclear power plants have a lot to ensure safe operation number of diverse and redundant security systems, u. a. Cooling systems through which the normal Be different operating conditions are recognized and these can be counteracted. Safety critical to conditions, such as melting of the reactor core, are practically excluded.

Zur Beherrschung eines solchen, als hypothetisch anzunehmen den, Störfalles ist in der DE 40 41 295 A1 eine Kernrückhal tevorrichtung und ein Verfahren zur Notkühlung einer Kern kraftanlage beschrieben. Die Kernrückhaltevorrichtung weist einen Auffangbehälter auf, welcher unmittelbar unterhalb des den Reaktorkern einschließenden Reaktordruckbehälters ange ordnet ist. Der Auffangbehälter sowie der Reaktordruckbehäl ter sind innerhalb einer aus einer Betonstruktur gebildeten Reaktorkaverne angeordnet. Zwischen Auffangbehälter und Be tonstruktur verlaufen am Boden und an den Wänden des Auf fangbehälters Kühlkanäle, durch die Kühlwasser führbar ist. Die bodenseitigen Kühlkanäle sind mit einem Wasservorrat ver bunden und münden in eine Kühlleitung, welche siphonartig in den Wasservorrat hineinragt. Die siphonartige Kühlleitung weist einen Teil mit einem auf dem Kopf stehenden U auf, wo bei der Scheitelpunkt des U's oberhalb eines betrieblichen Pegelstandes des Wasservorrates liegt und die Kühlleitung zwar in den Wasservorrat eintaucht, aber in der Umgebung des Scheitelpunktes aus dem Wasservorrat hinausragt. Hierdurch gelangt während des betrieblichen Pegelstandes kein Kühlwas ser in die Kühlkanäle. Erst bei Flutung des Wasservorrates auf einen Pegelstand, der den Scheitelpunkt des U's über steigt, gelangt Kühlwasser in die Kühlkanäle und es erfolgt eine Kühlung des Auffangbehälters an seiner Außenseite.To master such a hypothetical assumption the, incident is a core restraint in DE 40 41 295 A1 Device and a method for emergency cooling of a core described power plant. The core restraint has a collecting container, which is immediately below the the reactor core including the reactor pressure vessel is arranged. The collecting tank as well as the reactor pressure tank ter are within a concrete structure Reactor cavern arranged. Between the collecting container and Be clay structure runs on the floor and on the walls of the Auf collecting container cooling channels through which cooling water can be guided. The cooling channels on the bottom are provided with a water supply bound and open into a cooling line which siphon in protrudes the water supply. The siphon-like cooling line has a part with an upside down U where at the apex of the U's above an operational Level of the water supply and the cooling line immersed in the water supply, but in the vicinity of the Vertex protrudes from the water supply. Hereby no cooling water reaches during the operational water level into the cooling channels. Only when the water supply is flooded to a level that is above the U's apex rises, cooling water gets into the cooling channels and it takes place cooling of the collecting container on its outside.

Eine Kühlung des Inneren des Auffangbehälters erfolgt über eine Flutleitung, die von dem Wasservorrat durch die Beton struktur in den Auffangbehälter hineingeführt ist. Die Flut leitung ist in dem Auffangbehälter durch einen aufschmelzba ren Stopfen verschlossen, welcher erst bei einer hohen Umge bungstemperatur aufschmilzt, wodurch Kühlwasser in das Innere des Auffangbehälters einströmen kann. In der Flutleitung ist selbst bei einem normalen Betrieb der Kernkraftanlage Kühl wasser vorhanden, wodurch der aufschmelzbare Stopfen ständig gekühlt wird.The interior of the collecting container is cooled via a flood pipe leading from the water supply through the concrete structure is introduced into the collecting container. The flood line is in the collecting container by a reflow closed stopper, which only with a high reverse exercise temperature melts, causing cooling water to enter the interior of the collecting container can flow in. In the flood line even during normal operation of the cooling nuclear power plant water is present, which means that the meltable stopper is constantly on is cooled.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kühlsystem zur Kühlung ei nes zur Aufnahme von Kernschmelze ausgelegten Rückhalteraums anzugeben, welches durch passiv wirkende Mittel und damit in härent sicher eine Kühlung des Auffangbehälters einleitet.The object of the invention is to provide a cooling system for cooling egg retention space designed to absorb meltdown to indicate which by passive means and thus in inherently safely initiates cooling of the collecting container.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kühlleitung im Flutbehälter durch ein passiv öffnendes Ver schlußelement verschlossen ist, welches ein die Kühlleitung abschließender Schwimmkörper ist und in Abhängigkeit von dem Pegelstand des Kühlfluids öffnet.The object is achieved according to the invention in that the Cooling line in the flood tank through a passive opening Ver closing element is closed, which a the cooling line final float is and depending on that The level of the cooling fluid opens.

Durch ein in Abhängigkeit von dem Pegelstand des Kühlfluids öffnendes Verschlußelement ist gewährleistet, daß erst bei Vorliegen eines sicherheitskritischen Zustandes mit einer Einspeisung von Kühlfluid in den Flutbehälter eine Kühlung des Rückhalteraums einsetzt. Das in den Flutbehälter zusätz lich einströmende Kühlfluid ist vorzugsweise Primärkühlwas ser, welches während des sicherheitskritischen Zustands aus dem Primärkühlkreislauf des Reaktorkerns austritt. Kühlfluid kann gegebenenfalls über einen separaten Kühlfluidspeicher in den Flutbehälter eingespeist werden. Bis zu einem Öffnen des Verschlußelementes ist die Kühlleitung verschlossen und damit frei von Wasser. Hierdurch ist während des normalen Betriebes der Kernkraftanlage Kühlfluid, insbesondere Kühlwasser, von dem Rückhalteraum ferngehalten, wodurch störende Einflüsse, wie beispielsweise Korrosion durch Kühlwasser oder eine unge wollte Kühlung eines temperaturabhängigen, die Kühlleitung verschließenden Verschlußelementes, vermieden wird. Zudem wird durch das passiv öffnende Verschlußelement die inhärente Sicherheit der Kernkraftanlage verbessert, wobei menschliches Fehlverhalten bei der Einleitung der Kühlung des Rückhalte raums ausgeschlossen ist.By depending on the level of the cooling fluid opening closure element is ensured that only at Presence of a safety-critical state with a Feeding cooling fluid into the flood tank cooling of the containment room. The additional in the flood tank Lich incoming cooling fluid is preferably primary cooling water water which turns off during the safety-critical state emerges from the primary cooling circuit of the reactor core. Cooling fluid can, if necessary, have a separate cooling fluid reservoir in the flood tank are fed. Until the opening of the Closing element, the cooling line is closed and thus free of water. This is during normal operation the nuclear power plant cooling fluid, especially cooling water, from kept away from the containment area, which prevents disruptive influences, such as corrosion from cooling water or an uneven wanted to cool a temperature-dependent, the cooling line closing closure element is avoided. In addition is inherent through the passively opening closure element Nuclear power plant safety improved, being human Failure to initiate cooling of the restraint is excluded.

Das Verschlußelement ist ein die Kühlleitung abschließender Schwimmkörper. Dieser Schwimmkörper verfügt bei einem be trieblichen Pegelstand des Kühlwassers über einen solchen Auftrieb, daß er die Kühlleitung beispielsweise über einen Ventilkugelsitz dichtend verschließt. Der Schwimmkörper ist vorzugsweise entlang einer Hauptachse in einer Führung be wegbar, so daß ein unbeabsichtigtes Verrutschen des Schwimm körpers von seinem Dichtsitz selbst bei Erschütterungen, wel che beispielsweise durch Erdbeben hervorgerufen werden können, vermieden ist.The closure element is a closing of the cooling line Floating body. This float has one driving level of the cooling water over such Buoyancy that the cooling line, for example, via a The valve ball seat is sealed. The floating body is preferably in a guide along a major axis movable, so that the swimming slips unintentionally body from its sealing seat even when shaken, wel for example caused by earthquakes, is avoided.

Der Schwimmkörper hat vorzugsweise einen mit Kühlfluid füll baren Innenraum. In diesen Innenraum ist ein Füllrohr hinein geführt, welches eine Einlaßöffnung für Kühlfluid hat, durch die bei einem geodätisch oberhalb eines betrieblichen Pegel standes liegenden gefluteten Pegelstand Kühlfluid einströmt. Die Einlaßöffnung kann geodätisch oberhalb des betrieblichen Pegelstandes liegen oder geodätisch unterhalb dieses betrieb lichen Pegelstandes liegen, wobei in letzterem Fall das Füll rohr von der Einlaßöffnung U-förmig über den betrieblichen Pegelstand hinausgeführt ist, so daß ein Scheitelpunkt des auf dem Kopf stehenden U's oberhalb des betrieblichen Pegel standes liegt. Auch in letzterem Fall strömt erst bei Über schreiten des betrieblichen Pegelstandes um ein vorgebbares Maß Kühlfluid in den Innenraum des Schwimmkörpers ein. In den Innenraum einströmendes Kühlfluid vermindert die Auftriebs kraft des Schwimmkörpers, so daß dieser ab einem gewissen Füllgrad des Innenraumes seinen Dichtsitz verläßt und dadurch die Kühlleitung geöffnet wird. Eine Kühlung des Rückhalte raums setzt hierdurch auf passive Art und Weise ein.The floating body preferably has one filled with cooling fluid baren interior. A filling tube is in this interior performed, which has an inlet opening for cooling fluid that at a geodetically above an operational level level flooded cooling fluid flows in. The inlet opening can be geodetically above the operational Level or geodetically below this operation Lichen level, the filling in the latter case pipe from the inlet opening U-shaped over the operational Level is led out, so that an apex of the U's upside down above the operational level befitting. In the latter case, too, only flows over the operational water level falls by a predeterminable level Measure cooling fluid into the interior of the float. In the Cooling fluid flowing inside reduces buoyancy force of the floating body, so that this from a certain Degree of filling of the interior leaves its sealing seat and thereby the cooling line is opened. Cooling the retention Through this, raums uses in a passive way.

Der Schwimmkörper hat vorzugsweise eine in den Innenraum hin eingeführte Kondenswasser-Absaugung, durch welche während ei nes normalen betrieblichen Zustandes der Kernkraftanlage auf tretendes Kondenswasser abgesaugt werden kann. Hierdurch ist ein Absinken des Schwimmkörpers infolge anfallenden Kondens wassers und dadurch eine ungewollte Einleitung der Kühlung des Rückhalteraums sicher vermieden.The floating body preferably has one in the interior introduced condensate suction, through which during egg normal operational condition of the nuclear power plant emerging condensate can be suctioned off. This is a sinking of the float due to condensation water and thus an unwanted initiation of cooling of the retention area safely avoided.

Der Rückhalteraum ist mit dem Flutbehälter vorzugsweise mit einer geodätisch oberhalb der Kühlleitung, insbesondere ober halb des betrieblichen Pegelstandes, verlaufende Rückführung für Kühlfluid verbunden, welche in dem Flutbehälter mit einem weiteren pegelstandabhängig öffnenden Verschlußelement ver schlossen ist. Durch die Rückführung wird eine innere Kühlung des Rückhalteraums durch einen Kühlfluidkreislauf erreicht, wobei von dem Flutbehälter zu dem Rückhalteraum strömendes Kühlfluid in einem Naturumlauf strömt. Hierdurch ist gewähr leistet, daß während eines sicherheitskritischen Zustandes der Kernkraftanlage ausreichend Kühlfluid in den Flutbehälter zurückgeführt wird und eine Kühlung des Rückhalteraums, ins besondere der in dem Rückhalteraum aufgenommenen Kernschmel ze, erfolgt.The retention space is preferably with the flood tank one geodetically above the cooling line, especially above half of the operational water level, ongoing feedback for cooling fluid, which in the flood tank with a further locking element depending on the level opening ver is closed. Through the return, there is an internal cooling the retention space is reached through a cooling fluid circuit, wherein flowing from the flood tank to the retention space Cooling fluid flows in a natural circulation. This guarantees does that during a safety-critical state the nuclear power plant sufficient cooling fluid in the flood tank is returned and cooling of the retention space, ins special of the meltdown contained in the retention room ze, is done.

Das Verschlußelement, welches die Rückführung in dem Flutbe hälter verschließt und ebenfalls ein Schwimmkörper sein kann, hat bevorzugt ein Kugelventil. Dieses Kugelventil kann eine schwimmfähige Kugel, welche mit einer Führungsbahn in einer Dichtposition gehalten wird, aufweisen. Das Kugelventil schützt das Verschlußelement gegenüber einer Druckwelle, wel che beispielsweise durch eine Temperaturerhöhung innerhalb des Rückhalteraums auftreten kann. Bei Einströmen von Kühl wasser aus dem Rückhalteraum in die Rückführung schwimmt die Kugel des Kugelventils auf und öffnet dadurch die Rückführung in den Flutbehälter.The closure element, which is the return in the flood closes the container and can also be a floating body, preferably has a ball valve. This ball valve can floatable ball, which with a guideway in a Sealed position is maintained. The ball valve protects the closure element against a pressure wave, wel che for example by increasing the temperature inside of the retention space can occur. When cooling flows in water from the retention space in the return floats Ball of the ball valve and thereby opens the feedback in the flood tank.

Die Kühlleitung ist vorzugsweise eine Flutleitung, welche in den Rückhalteraum mündet und dadurch eine direkte Kühlung, insbesondere der Oberfläche, einer in den Rückhalteraum ein geströmten Kernschmelze gewährleistet. Die Flutleitung ver läuft vorzugsweise waagrecht und ist von dem Flutbehälter aus montierbar sowie demontierbar. Ein Einbau der Flutleitung von dem Flutbehälter in den Rückhalteraum hinein hat den Vorteil, daß die Montage außerhalb des gegebenenfalls schwer zugäng lich und möglicherweise verstrahlten Rückhalteraums erfolgt. Dies ist insbesondere bei einem den Reaktorkern umschließen den Rückhalteraum besonders günstig, da ein Einbau nach üblicherweise vorgesehener Auskleidung des Rückhalteraums mit einer tiegelartigen Schutz- und Auffangschicht erfolgen kann.The cooling line is preferably a flood line, which in the retention space opens and thereby direct cooling, especially the surface, one in the retention space streamed meltdown guaranteed. The flood line ver preferably runs horizontally and is from the flood tank can be assembled and disassembled. Installation of the flood line from the flood tank into the retention space has the advantage that the assembly outside of the possibly difficult to access Lich and possibly contaminated retention room. This is particularly the case with one enclosing the reactor core the retention space is particularly cheap because it can be installed after usually provided lining of the retention space with a crucible-like protective and collecting layer can take place.

Die Flutleitung ist während eines normalen Betriebes der Kernkraftanlage in dem Rückhalteraum bevorzugt mit einem tem peraturabhängig öffnenden Verschlußelement verschlossen. Sie ist während des normalen Betriebes der Kernkraftanlage mit Luft gefüllt, wodurch das temperaturabhängig öffnende Ver schlußelement thermisch gegenüber dem Kühlwasser des Flutbe hälters isoliert ist und Kühlwasser erst während eines si cherheitskritischen Zustandes der Kernkraftanlage in die Flutleitung gelangt, so daß Korrosionseinflüsse sicher ver mieden sind. Durch die thermische Isolierung des temperatur abhängig öffnenden Verschlußelementes ist ein sicheres Öff nen, insbesondere Aufschmelzen, bei einer starken Wärmeent wicklung innerhalb des Rückhalteraums gewährleistet. Das temperaturabhängig öffnende Verschlußelement kann daher so ausgelegt sein, daß es gegenüber einem mit Kühlwasser in direktem Kontakt stehenden Verschlußelement erst bei höheren Temperaturen die Flutleitung öffnet. Das temperaturabhängig öffnende Verschlußelement ist vorzugsweise resistent gegen Neutronenstrahlung, welche während eines normalen Betriebes der Kernkraftanlage in unmittelbarer Umgebung des Reaktor kerns, insbesondere in der den Reaktordruckbehälter aufneh menden Reaktorkaverne, auftritt. Es weist zudem mit Vorteil nur ein einziges aufschmelzendes Element (Schmelzschraube, Schmelzband) auf, wodurch ein Verkanten und damit verspätetes Öffnen des Verschlußelements bei mehreren zu unterschiedli chen Zeitpunkten aufschmelzenden Elementen vermieden ist. Das Verschlußelement ist darüber hinaus dem Querschnitt der Flut leitung angepaßt, so daß eine Montage der Flutleitung mit bereits aufgesetzten Verschlußelement gewährleistet ist.The flood line is during normal operation Nuclear power plant in the containment room preferably with a tem closed closure element depending on temperature. she is with during the normal operation of the nuclear power plant Air filled, whereby the temperature-dependent opening Ver closing element thermally compared to the cooling water of the Flutbe is insulated and cooling water only during a si safety-critical state of the nuclear power plant in the Flood line arrives, so that corrosion influences ver ver are avoided. Thanks to the thermal insulation of the temperature dependent opening closure element is a secure opening NEN, especially melting, with a strong heat winding within the retention space guaranteed. The temperature-dependent opening closure element can therefore be designed so that it is in contact with cooling water direct contact closure element only at higher Temperatures the flood line opens. That depends on the temperature opening closure element is preferably resistant to Neutron radiation, which occurs during normal operation the nuclear power plant in the immediate vicinity of the reactor core, especially in which the reactor pressure vessel reactor cavern, occurs. It also has an advantage only one melting element (melting screw, Enamel band), causing canting and thus delayed Opening the closure element with several too different Chen melting points is avoided. The Closure element is also the cross section of the flood line adapted so that an assembly of the flood line with already attached closure element is guaranteed.

Vorzugsweise hat das temperaturabhängig öffnende Verschluß element ein bei einer hoher Temperatur, beispielsweise ober halb 900°C, aufschmelzendes Material. Dieses Material kann korrosionsbeständig und strahlungsresistent, insbesondere Silber, sein. Das temperaturabhängig öffnende Verschlußele ment kann einen Bügelverschluß mit einer Spannschraube aus Silber aufweisen. Der Bügelverschluß drückt einen Deckel dichtend in die Flutleitung, so daß diese während des nor malen Betriebes der Kernkraftanlage mit Sicherheit verschlos sen ist. Das temperaturabhängig öffnende Verschlußelement kann alternativ eine Verschlußkappe aufweisen, welche mit der Flutleitung dichtend verlötet ist. Als Lötsubstanz kann eben falls Silber dienen.Preferably, the closure has a temperature-dependent opening element one at a high temperature, for example upper half 900 ° C, melting material. This material can corrosion and radiation resistant, especially Silver, be. The temperature-sensitive closure element ment can be a clasp with a clamping screw Have silver. The clasp presses a lid sealing in the flood line, so that this during the nor paint operation of the nuclear power plant locked with security is. The temperature-dependent opening element can alternatively have a closure cap which with the Flood line is soldered to seal. As a solder substance, it can if silver serve.

Bevorzugt hat der Rückhalteraum eine Außenkühlung zur außen seitigen Kühlung zumindest eines Bodens und/oder einer Wand des Rückhalteraums, wobei die Kühlleitung eine die Außenküh lung mit dem Flutbehälter verbindende Zuleitung ist. Die Zu leitung ist während eines normalen Betriebes der Kernkraft anlage durch einen Schwimmkörper verschlossen. Die Außenküh lung weist vorzugsweise eine Ableitung für das Kühlfluid auf, welche in den Flutbehälter zurückführt. Hierdurch gelangt Kühlfluid, insbesondere in den Flutbehälter eingeströmtes Primärkühlwasser, wieder in den Flutbehälter zurück, so daß für die Außenkühlung des Rückhalteraums ein Kühlkreislauf gegeben ist.The retention space preferably has external cooling to the outside side cooling of at least one floor and / or a wall of the retention space, the cooling line and the outside cooling supply line connecting the flood tank. The To Line is during normal nuclear power operation system closed by a float. The outside cooling lung preferably has a drain for the cooling fluid, which leads back into the flood tank. This way Cooling fluid, especially that which has flowed into the flood tank Primary cooling water, back into the flood tank so that A cooling circuit for external cooling of the containment room given is.

Der Rückhalteraum kann ein tiegelartiger, unterhalb des Reak torkerns angeordneter Auffangbehälter sein. Eine Kühlung des Auffangbehälters, welche auf passive Art und Weise durch ei nen in dem Flutbehälter angeordneten Schwimmkörper einsetzt, erfolgt an der Außenseite des Auffangbehälters durch die Außenkühlung und/oder im Inneren des Auffangbehälters durch eine Flutleitung.The retention space can be a crucible-like one, below the reak be arranged core container. Cooling the Collecting container, which passively by ei uses floating bodies arranged in the flood tank, is carried out on the outside of the collecting container by the External cooling and / or inside of the collecting container a flood line.

Vorzugsweise ist eine von dem Flutbehälter zu dem Auffang behälter und in letzteren mündende Flutleitung wärmeelastisch geführt. Die Flutleitung hat außerhalb des Auffangbehälters, insbesondere zwischen der Wand des Auffangbehälters und einer eine Reaktorkaverne bildenden Betonstruktur einen Kompensa tor. Der insbesondere aufgeschweißte Kompensator mit einem angeschweißten Flansch in Kugelform dichtet den Auffangbehäl ter, welcher beispielsweise in seinem Inneren eine Temperatur von ca. 300°C hat, gegenüber der Außenkühlung des Auffangbe hälters mit einer Temperatur von 20°C bis 30°C ab. Der Kom pensator dient der Kompensation von Wärmedehnungen des Auf fangbehälters und gewährleistet zusätzlich eine Abdichtung der Flutleitung gegenüber einer Kühlfluidströmung zur Kühlung der Außenwand des Auffangbehälters.Preferably one is from the flood tank to the catchment container and flood pipe flowing into the latter are thermally elastic guided. The flood line has outside the collecting tank, in particular between the wall of the collecting container and one a concrete structure forming a reactor cavern a compensa goal. The especially welded expansion joint with one welded flange in spherical shape seals the collecting container ter, which has a temperature in its interior, for example of approx. 300 ° C, compared to the external cooling of the collecting tank from a temperature of 20 ° C to 30 ° C. The comm pensator is used to compensate for thermal expansion of the opening catch container and additionally ensures a seal the flood line opposite a cooling fluid flow for cooling the outer wall of the collecting container.

Das Kühlsystem eignet sich ebenfalls zur Kühlung eines seit lich unterhalb des Reaktorkerns angeordneten Ausbreitungs raumes. Der Ausbreitungsraum kann durch eine Flutleitung, welche von einem Flutbehälter in den Ausbreitungsraum hinein führt, in seinem Inneren gekühlt werden. Eine Außenkühlung des Ausbreitungsraumes durch entsprechend verlaufende Kühl kanäle, welche durch ein passiv öffnendes Verschlußelement, beispielsweise einen Schwimmkörper innerhalb des Flutbehäl ters, mit Kühlfluid geflutet werden, ist ebenfalls möglich.The cooling system is also suitable for cooling one side Spread arranged beneath the reactor core space. The expansion area can be which from a flood tank into the spreading space leads to be cooled inside. An external cooling of the expansion area through appropriate cooling channels, which are opened by a passively opening closure element, for example a float inside the flood tank ters, flooded with cooling fluid is also possible.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung näher erläutert. Das in der Zeichnung erläuterte Aus führungsbeispiels für einen Rückhalteraum, welcher ein tie gelartiger Auffangbehälter ist, gilt analog für einen als Ausbreitungsraum ausgestalteten Rückhalteraum. Es zeigen:Based on the drawing, an embodiment of the inven explained in more detail. The Aus explained in the drawing example of a retention space, which is a tie is gel-like collecting container, applies analogously to one as Expansion space designed retention space. Show it:

Fig. 1 ein Ausschnitt eines Längsschnittes durch eine Kernkraftanlage, Fig. 1 shows a detail of a longitudinal section through a nuclear power plant,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Verschlußelementes in der Rückführung, Fig. 2 is an enlarged view of the closure element in the feedback path,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer von dem Flutbe hälter in den Auffangbehälter führenden Flutleitung, Fig. 3 is an enlarged view of a container of the Flutbe leading into the collecting container flood conduit,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Verschlußelementes der Flutleitung in dem Auffangbehälter und Fig. 4 is an enlarged view of the closure element of the flood line in the collecting container and

Fig. 5 eine alternative Ausführungsform des Verschlußelemen tes der Flutleitung in dem Auffangbehälter. Fig. 5 shows an alternative embodiment of the closure element of the flood line in the collecting container.

Gleiche Bezugszeichen in den Fig. 1 bis 5 bezeichnen jeweils gleiche Komponenten des Ausführungsbeispieles.The same reference numerals in FIGS. 1 to 5 designate the same components of the exemplary embodiment.

In Fig. 1 ist ein Ausschnitt eines Längsschnittes durch eine Kernkraftanlage mit einem Kühlsystem 1 zur Kühlung eines zur Aufnahme von Kernschmelze ausgelegten Rückhalteraums 2 darge stellt. Ein um seine Hauptachse 5 weitgehend rotationssymme trischer Reaktordruckbehälter 3 ist in einer durch eine Trag struktur 36 gebildenden Reaktorkaverne 48 angeordnet. Der Reaktordruckbehälter 3 beinhaltet einen Reaktorkern 4. Unter halb des Reaktordruckbehälters 3 ist in der Reaktorkaverne 48 ein Rückhalteraum 2 durch einen Auffangbehälter 28 für Kern schmelze gebildet, welcher einen Boden 24 und eine Wand 25 hat. Zwischen der Tragstruktur 36 und der Wand 25 sowie dem Boden 24 verbleibt ein Freiraum für eine Außenkühlung 23 des Auffangbehälters 28. Im Inneren des Auffangbehälters 28 schließt sich an den Boden 24 und die Wand 25 eine Ausklei dung 38, beispielsweise aus Zirkonoxid-Steinen (ZrO₂), an. Auf die bodenseitige Auskleidung 38 ist eine Schicht aus Op ferbeton 27, insbesondere zur Erniedrigung des Schmelzpunktes einer Kernschmelze, angeordnet. Durch die Wand 25 sowie die daran anschließende Tragstruktur 36 ist mit geringer Neigung gegenüber der Horizontalen eine als Flutleitung 31 ausgeführ te Kühlleitung für Kühlfluid 7 angeordnet, welche von einem Flutbehälter 8 in den Auffangbehälter 28 hineinführt. In dem Auffangbehälter 28 ist die Flutleitung 31 durch ein Ver schlußelement 15, insbesondere ein temperaturabhängig öffnen des Verschlußelement 15, verschlossen. Indem Flutbehälter 8 ist die Flutleitung 31 durch ein pegelstandsabhängig öffnen des Verschlußelement 9, insbesondere mit einem Schwimmkörper 10, verschlossen. Zwischen der Wand 25 und der Tragstruktur 36 ist die Flutleitung 31 von einem Kompensator 29 umgeben, der die Wand 25 gegenüber der Außenkühlung 23 abdichtet und Wärmedehnungen des Auffangbehälters 28 aufnimmt. Der die Flutleitung 31 dichtende Schwimmkörper 10 hat einen Innenraum 11, in den ein Füllrohr 12 eingeführt ist, welches eine Ein laßöffnung 13 geodätisch oberhalb der Flutleitung 31 hat. Die Einlaßöffnung 13 liegt ebenfalls oberhalb eines betrieblichen Pegelstandes 14 des Kühlfluids 7, insbesondere Kühlwasser, welches in dem Flutbehälter 8 befindlich ist. Die Außenküh lung 23 des Auffangbehälters 28 ist durch eine im wesentli chen waagrecht unterhalb der Reaktorkaverne 48 durch die Tragstruktur 36 verlaufende Zuleitung 26 mit dem Flutbehälter 8 verbunden. In dem Flutbehälter 8 ist die Zuleitung 26 eben falls durch ein Verschlußelement 9 mit einem Schwimmkörper 10 verschlossen. In den Innenraum 11 des Schwimmkörpers 10 ragt ein Füllrohr 12 hinein, welches bis oberhalb des betriebli chen Pegelstandes 14 aus dem Kühlfluid 7 herausgeführt und U- förmig wieder in das Kühlfluid 7 zurückgebogen ist, wo es in einer Einlaßöffnung 13 endet. Oberhalb des betrieblichen Pegelstandes 14 und damit oberhalb der Flutleitung 31 ver läuft eine Rückführung 20 für eine Innenkühlung von der Reaktorkaverne 48 in den Flutbehälter 8. Innerhalb des Flut behälters 8 ist diese Rückführung 20 durch ein weiteres Ver schlußelement 21, mit einem weiteren Schwimmkörper 10, der etwa hälftig in das Kühlwasser 7 eingetaucht ist, verschlos sen. Zwischen dem weiteren Verschlußelement 21 und der Rück führung 20 ist ein Kugelventil 22 mit einer Schwimmkugel an geordnet. Jedes der Verschlußelemente 9, 21 hat eine jeweilige Kondenswasser-Absaugung 19. Die Rückführung 20 verläuft in der Reaktorkaverne 48 oberhalb des Auffangbehälters 28 durch die Tragstruktur 36 sowie durch eine sich an die Tragstruktur 36 anschließende Isolierung 37 hindurch. Die Rückführung 20 ist mit dem Inneren des Auffangbehälters 28 verbunden.In Fig. 1 is a section of a longitudinal section through a nuclear power plant with a cooling system 1 for cooling a designed for receiving nuclear melt retention space 2 Darge provides. A about its main axis 5 largely rotationally symmetrical reactor pressure vessel 3 is arranged in a structure 36 formed by a supporting reactor cavern 48 . The reactor pressure vessel 3 contains a reactor core 4 . Under half of the reactor pressure vessel 3 , a retention space 2 is formed in the reactor cavern 48 by a collecting container 28 for melt melt, which has a bottom 24 and a wall 25 . A free space for external cooling 23 of the collecting container 28 remains between the support structure 36 and the wall 25 and the floor 24 . Inside the collecting container 28 , a lining 38 , for example made of zirconium oxide stones (ZrO ₂ ), connects to the bottom 24 and the wall 25 . On the bottom lining 38 , a layer of concrete concrete 27 is arranged , in particular to lower the melting point of a meltdown. Through the wall 25 and the adjoining support structure 36 , a cooling line for cooling fluid 7 , which is designed as a flood line 31 and is arranged with a slight inclination with respect to the horizontal, which leads from a flood tank 8 into the collecting tank 28 . In the recovery tank 28, the flow line 31 by a Ver circuit member 15, in particular a temperature-dependent opening of the closure member 15 closed. In the flood tank 8 , the flood line 31 is closed by a level-dependent opening of the closure element 9 , in particular with a floating body 10 . Between the wall 25 and the support structure 36 , the flood line 31 is surrounded by a compensator 29 , which seals the wall 25 against the external cooling 23 and absorbs thermal expansion of the collecting container 28 . The flood line 31 sealing float 10 has an interior 11 , into which a filler tube 12 is inserted, which has an inlet opening 13 geodetically above the flood line 31 . The inlet opening 13 is also above an operational level 14 of the cooling fluid 7 , in particular cooling water, which is located in the flood tank 8 . The external cooling 23 of the receptacle 28 is connected to the flood tank 8 by an in line essentially horizontally beneath the reactor cavern 48 through the support structure 36 supply line 26 . In the flood tank 8 , the feed line 26 is just closed by a closure element 9 with a float 10 . In the interior 11 of the float 10 protrudes a filler tube 12 , which is led out up to the level level 14 from the cooling fluid 7 and bent back U-shaped into the cooling fluid 7 , where it ends in an inlet opening 13 . Above the operational level 14 and thus above the flood line 31 , a return 20 runs for internal cooling from the reactor cavern 48 into the flood tank 8 . Within the flood container 8 , this return 20 by a further United closure element 21 , with another float 10 , which is approximately half immersed in the cooling water 7 , sen sen. Between the further closure element 21 and the return guide 20 , a ball valve 22 with a floating ball is arranged. Each of the closure elements 9 , 21 has a respective condensate drain 19 . The return line 20 runs in the reactor cavern 48 above the collecting container 28 through the support structure 36 and through an insulation 37 adjoining the support structure 36 . The return 20 is connected to the inside of the collecting container 28 .

Während eines normalen Betriebes der Kernkraftanlage ist das die Außenkühlung 23, die Flutleitung 31, die Rückführung 20 sowie die Verschlußelemente 9, 21, 15 umfassende Kühlsystem 1 verschlossen. Insbesondere sind sowohl die Außenkühlung 23 als auch die Flutleitung 31 mit Luft gefüllt. Die Außenküh lung 23 dient bei einem normalen Betrieb der Kernkraftanlage einer betrieblichen Luftkühlung, wodurch ein Aufheizen der Tragstruktur verhindert wird. Durch acht Luftschächte, die außerhalb der Tragstruktur 36 liegen, wird Kühlluft nach unten in die Zuleitung 26, welche als Ringkanal ausgebildet und mit acht horizontalen Kanälen verbunden ist, an die Außenseite des Auffangbehälter 28 geführt. Die sich erwärmen de Kühlluft steigt an der Außenseite des Auffangbehälters 28 und der Tragstruktur 36 nach oben auf und kann in das nicht dargestellte Reaktorgebäude der Kernkraftanlage entweichen. Der Ringkanal ist ebenfalls über acht Rohre mit dem Flutbe hälter 8 verbunden. Während eines Störfalles mit abschmelzen dem Reaktorkern 4 wird der Flutbehälter 8 mit zusätzlichem Kühlfluid, insbesondere Kühlwasser 7, geflutet, so daß der Pegelstand von dem betrieblichen Pegelstand 14 auf einen erhöhten Pegelstand ansteigt, welcher oberhalb der Einlaß öffnungen 13 der Schwimmkörper 10 liegt. Das zusätzliche Kühlfluid ist hierbei aus dem Primärkühlkreislauf des Reak torkerns 4 austretendes Primärkühlwasser. Das zusätzliche Kühlfluid kann gegebenenfalls aus einem separaten zusätzli chen Kühlfluidvorrat eingespeist werden. Die Schwimmkörper 10, welche die Flutleitung 31 und die Außenkühlung 23 ver schließen, werden mit Kühlwasser 7 gefüllt und sinken auf grund des geringer werdenden Auftriebes ab. Hierdurch werden sowohl die Flutleitung 31 als auch die Außenkühlung 23 mit Kühlwasser 7 gefüllt. Bei Überschreiten des betrieblichen Pegelstandes 14 setzt zuerst die Außenkühlung 23 ein. Eine Rückführung von Kühlwasser 7 über die Außenkühlung 23 erfolgt über sechs horizontal verlaufende, nicht dargestellte Kanäle oberhalb des betrieblichen Pegelstandes 14 in den Flutbehäl ter 7. Die Rückführung der Außenkühlung 23 und die Rückfüh rung 20 der Innenkühlung sind von einander getrennt. Die auf grund des abschmelzenden Reaktorkerns 4 austretende Kern schmelze führt in dem Auffangbehälter 28 zu einer Wärmeent wicklung, durch die das temperaturabhängig öffnende Ver schlußelement 15 der Flutleitung 31 ebenfalls öffnet. Hier durch strömt Kühlfluid 7 in das Innere des Auffangbehälters 28 zur Kühlung der Kernschmelze ein. Der erhöhte Pegelstand innerhalb des Flutbehälters 8 sinkt daraufhin auf einen Flut pegelstand 32, beispielsweise um 30 cm bis 60 cm, ab, so daß der Pegelstand des Kühlwassers 7 in der Reaktorkaverne 48 und dem Flutbehälter 8 gleich hoch ist. Das in den Auffangbehäl ter 28 durch die Flutleitung 31 einströmende Kühlfluid 7 wird erwärmt und steigt gemäß der dargestellten Strömungspfeile 30 in einem Naturumlauf auf und strömt durch die Rückführung 20 in den Flutbehälter 8 zurück (durch die Strömungspfeile 30 dargestellt). Durch Öffnen des Verschlußelementes 9 der Außenkühlung 23 gelangt über die Zuleitung 26 aus dem Flutbe hälter 8 Kühlwasser 7, wie durch die Strömungspfeile 44 dar gestellt, an die Außenseite des Auffangbehälters 28, welches dort verdampft und über nicht dargestellte Kanäle in den Flutbehälter 8 zurückgeführt wird. Durch die Verdampfung er folgt eine Kühlung des Auffangbehälters 28 auch von außen. Das verdampfte Kühlwasser 7 steigt innerhalb der Kernkraft anlage auf, kondensiert und gelangt in den Flutbehälter 8 zurück. Mittels der bei einem Anstieg des Pegelstandes in dem Flutbehälter 8 öffnenden Verschlußelemente 9 für die Flutlei tung 31 sowie für die Außenkühlung 23 ist eine wirksame Küh lung einer in den Auffangbehälter 28 auftreffenden Kern schmelze über einen langen Zeitraum gewährleistet.During normal operation of the nuclear power plant, the cooling system 1 comprising the external cooling 23 , the flood line 31 , the return line 20 and the closure elements 9 , 21 , 15 is closed. In particular, both the external cooling 23 and the flood line 31 are filled with air. The external cooling 23 is used during normal operation of the nuclear power plant, an operational air cooling, thereby preventing the support structure from heating up. Cooling air is led down through eight air shafts, which lie outside the supporting structure 36 , into the feed line 26 , which is designed as an annular channel and is connected to eight horizontal channels, to the outside of the collecting container 28 . The heating de cooling air rises on the outside of the collecting container 28 and the support structure 36 upwards and can escape into the reactor building of the nuclear power plant, not shown. The ring channel is also connected to the Flutbe container 8 via eight pipes. During a malfunction with the reactor core 4 melting, the flood tank 8 is flooded with additional cooling fluid, in particular cooling water 7 , so that the water level rises from the operational water level 14 to an increased water level, which is above the inlet openings 13 of the floating bodies 10 . The additional cooling fluid is from the primary cooling circuit of the reactor core 4 emerging cooling water. The additional cooling fluid can optionally be fed from a separate additional cooling fluid supply. The floating bodies 10 , which close the flood line 31 and the external cooling 23 ver, are filled with cooling water 7 and sink due to the decreasing buoyancy. As a result, both the flood line 31 and the external cooling 23 are filled with cooling water 7 . When the operational level 14 is exceeded, the external cooling 23 starts first. A return of cooling water 7 via the external cooling 23 takes place via six horizontally running channels, not shown, above the operational water level 14 in the flood container 7 . The return of the external cooling 23 and the return 20 of the internal cooling are separated from one another. The core melt exiting due to the melting reactor core 4 leads in the receptacle 28 to a heat development through which the temperature-dependent opening closure element 15 of the flood line 31 also opens. Here, cooling fluid 7 flows through into the interior of the collecting container 28 for cooling the meltdown. The increased level within the flood tank 8 then drops to a flood level 32 , for example by 30 cm to 60 cm, so that the level of the cooling water 7 in the reactor cavern 48 and the flood tank 8 is the same. The flowing in the Auffangbehäl ter 28 through the flood line 31 cooling fluid 7 is heated and rises according to the flow arrows 30 shown in a natural circulation and flows back through the return 20 into the flood tank 8 (shown by the flow arrows 30 ). By opening the closure element 9 of the external cooling 23 passes through the supply line 26 from the Flutbe container 8 cooling water 7 , as represented by the flow arrows 44 , to the outside of the collecting container 28 , which evaporates there and is returned to the flood container 8 via channels, not shown . The evaporation follows cooling of the collecting container 28 also from the outside. The evaporated cooling water 7 rises within the nuclear power plant, condenses and returns to the flood tank 8 . By means of an increase in the level in the flood tank 8 opening closure elements 9 for the Flutlei device 31 and for the external cooling 23 , an effective cooling of an impinging in the collecting container 28 core melt is guaranteed over a long period of time.

In Fig. 2 ist das weitere Verschlußelement 21 gemäß Fig. 1 mit einem Schwimmkörper 10 und einem Kugelventil 22 mit einer schwimmfähigen Kugel in vergrößertem Maßstab dargestellt. Der Schwimmkörper 10 ist bei einem betrieblichen Pegelstand 14 etwa bis zur Hälfte in das Kühlwasser 7 eingetaucht. Die schwimmfähige Kugel des Kugelventils 22 ruht auf einem von der Rückführung 20 zu dem Schwimmkörper 10 fallend verlaufen den Kugel-Positionshalter 33. Selbst bei einer in der Reak torkaverne 48 entstehenden und sich über die Rückführung 20 ausbreitenden Druckwelle dichtet das Kugelventil 22 den Schwimmkörper 10 ab, wodurch dieser geschützt bleibt. Der Schwimmkörper 10 ist in Führungen 35 geführt, so daß er ent lang einer Achse 49 verschieblich ist. Das Kugelventil 22 hat eine Entlüftung 34. Während eines normalen Betriebszustandes der Kernkraftanlage ist die Rückführung 20 trocken, insbeson dere mit Luft gefüllt. Bei Anstieg des Pegelstandes innerhalb des Flutbehälters 8 von dem betrieblichen Pegelstand 14 auf einen Flutpegelstand 32 der geodätisch oberhalb des weiteren Verschlußelementes 21 liegt, gelangt über die Rückführung 20 in das Kugelventil 22 Kühlwasser 7. Nach Eintritt des Kühl wassers 7 in das Kugelventil 22 steigt die schwimmfähige Kugel auf und gibt einen Durchgang 50 frei, durch den Kühl wasser 7 aus der Rückführung 20 in den Schwimmkörper 10 ein strömen kann. Durch das einströmende Kühlwasser 7 verringert sich der Auftrieb des Schwimmkörpers 10 und er sinkt entlang der Achse 49 in dem Flutbehälter 8 ab, wodurch Kühlwasser 7 aus der Rückführung 20 in den Flutbehälter 8 in einem Natur umlauf zurückströmen kann. FIG. 2 shows the further closure element 21 according to FIG. 1 with a floating body 10 and a ball valve 22 with a floating ball on an enlarged scale. The float 10 is immersed in the cooling water 7 approximately at half at an operational level 14 . The floatable ball of the ball valve 22 rests on the ball position holder 33, falling from the return 20 to the floating body 10 . Even with a pressure wave arising in the reactor cavern 48 and spreading via the return 20, the ball valve 22 seals the floating body 10 , so that it remains protected. The floating body 10 is guided in guides 35 so that it is displaceable along an axis 49 ent. The ball valve 22 has a vent 34 . During a normal operating state of the nuclear power plant, the return 20 is dry, in particular filled with air. When the level inside the flood tank 8 rises from the operational level 14 to a flood level 32 which is geodetically above the further closure element 21 , cooling water 7 reaches the ball valve 22 via the return line 20 . After the cooling water 7 enters the ball valve 22 , the floatable ball rises and releases a passage 50 through which cooling water 7 can flow from the return 20 into the floating body 10 . The inflowing cooling water 7 reduces the buoyancy of the floating body 10 and it drops along the axis 49 in the flood tank 8 , whereby cooling water 7 can flow back from the return 20 into the flood tank 8 in a natural circulation.

In Fig. 3 ist die Flutleitung 31 gemäß Fig. 1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Innerhalb des Auffangbehälters 28 ist die Flutleitung 31 mit dem temperaturabhängig öffnenden Ver schlußelement 15, welches einen Bügelverschluß 16 aufweist, verschlossen. Zwischen der Tragstruktur 36 und dem Auffang behälter 28 ist die Flutleitung 31 mit einem Kompensator 29 umgeben, welcher an dem Auffangbehälter 28 in einem Kugel- Dichtsitz 39 dichtend anliegt.In Fig. 3, the flood line 31 is shown in FIG. 1 on an enlarged scale. Within the receptacle 28 , the flood line 31 is closed with the temperature-dependent Ver closing element 15 , which has a clip closure 16 . Between the support structure 36 and the collecting container 28 , the flood line 31 is surrounded by a compensator 29 which rests on the collecting container 28 in a ball sealing seat 39 in a sealing manner.

Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab das temperaturabhängig öffnende Verschlußelement 15 gemäß Fig. 3. Der Bügelverschluß 16 drückt über einen Bügel 42 einen Deckel 40 fest in einen Kugel-Dichtsitz 39 der Flutleitung 31. Der Bügel 42 ist über eine Spannschraube 17, die einen Schmelzbolzen 43 aufweist, fest mit der Flutleitung 31 verbunden. Der Schmelzbolzen 43 besteht aus Silber mit einer Schmelztemperatur von etwa 960°C. Zwischen dem Schmelzbolzen 43 und dem Deckel 40 ist parallel zur Flutleitung 31 ein Spritzschutz 41 zum Schutz des Schmelzbolzens 43 gegen austretendes Kühlwasser 7 ange ordnet. Hierdurch ist selbst bei einer Undichtigkeit des Kugel-Dichtsitzes 39 gewährleistet, daß ein Durchschmelzen des Schmelzbolzens 43 durch verdampfendes Kühlwasser 7 nicht verzögert wird. Fig. 4 shows, in enlarged scale, the temperature-dependent opening closure member 15 as shown in FIG. 3. The clip-type closure 16 presses via a bracket 42 a cover 40 fixed in a ball sealing seat 39 of the flow line 31. The bracket 42 is firmly connected to the flood line 31 via a clamping screw 17 , which has a melting bolt 43 . The melting bolt 43 is made of silver with a melting temperature of about 960 ° C. Between the melting bolt 43 and the cover 40 , a splash guard 41 for protecting the melting bolt 43 against escaping cooling water 7 is arranged parallel to the flood line 31 . This ensures that even if the ball sealing seat 39 leaks, melting of the melting bolt 43 by evaporating cooling water 7 is not delayed.

In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform eines tempera turabhängig öffnendes Verschlußelementes 15 für die Flutlei tung 31 dargestellt. Das Verschlußelement 15 weist eine Ver schlußkappe 18 auf, die über einen die Flutleitung 31 umfas senden Silberstreifen 46 an zwei Lötbändern 45 mit der Flut leitung 31 verlötet ist. Zwischen dem Silberstreifen 46 und den aneinanderstoßenden Partien der Flutleitung 31 und der Verschlußkappe 18 ist eine Isolierung 47 aus einem Luftpol ster eingebracht. Bei hoher Wärmeentwicklung in dem Rückhal teraum 2 schmelzen die Lötbänder 45 und ggf. der Silberstrei fen 46 auf, so daß die Verschlußkappe 18 abfällt und die Flutleitung 31 öffnet. Die in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Verschlußelemente 15 weisen jeweils nur ein aufschmelzendes Element 43, 46 auf. Hierdurch ist die Gefahr eines ungleichen Aufschmelzens zweier des Verschlußelement verschließenden aufschmelzenden Elemente mit der Möglichkeit eines verspä teten Öffnen des Verschlußelementes vermieden.In Fig. 5 an alternative embodiment of a temperature-dependent opening closure element 15 for the Flutlei device 31 is shown. The closure member 15 has an Ver closure cap 18 which is soldered via a flood conduit 31 conduit compre hensive silver strip 46 at two Lötbändern 45 with the flood 31st Between the silver stripe 46 and the abutting portions of the flood line 31 and the closure cap 18 , insulation 47 is introduced from an air cushion. At high heat in the retention space 2 melt the solder tapes 45 and possibly the Silberstrei fen 46 , so that the cap 18 falls off and the flood line 31 opens. The shutter members 15 5 shown in FIG. 4 and FIG. Each have only one aufschmelzendes element 43, 46. This avoids the risk of uneven melting of two melting elements closing the closure element with the possibility of a delayed opening of the closure element.

Die Erfindung zeichnet sich durch ein Kühlsystem mit einer Kühlleitung zur Kühlung eines zur Aufnahme von Kernschmelze ausgelegten Rückhalteraumes aus, wobei die Kühlung mittels eines passiven Verschlußelementes ausgelöst wird. Das Ver schlußelement öffnet in Abhängigkeit von dem Pegelstand des Kühlwasser in einem Flutbehälter, so daß Kühlwasser in den Rückhalteraum bzw. entlang seiner Außenflächen strömt. Das Verschlußelement hat bevorzugt einen Schwimmkörper, welcher durch seine Auftriebskraft die Kühlleitung abschließt. Der Schwimmkörper ist so ausgelegt, daß über ein Füllrohr bei Erreichen eines Pegelstandes des Kühlwassers, welcher über einem betrieblichen Pegelstand liegt, der Schwimmkörper mit Kühlwasser gefüllt wird und die Kühlleitung öffnend in den Flutbehälter herabsinkt. Das Kühlsystem verfügt über eine Rückführung, die oberhalb der in den Rückhalteraum Kühlwasser einspeisenden Fluidleitung geführt ist. Durch die Rückführung und die Fluidleitung bildet sich ein Naturumlauf des Kühlwassers aus, wodurch eine effektive Kühlung des Rückhal teraumes und der darin aufgefangenen Kernschmelze gewährlei stet ist.The invention is characterized by a cooling system with a Cooling line for cooling one to absorb meltdown designed retention space, the cooling means a passive closure element is triggered. The Ver closing element opens depending on the level of the Cooling water in a flood tank so that cooling water in the Retention space or flows along its outer surfaces. The Closure element preferably has a floating body, which closes the cooling line due to its buoyancy. The Float is designed so that a filling pipe Reaching a level of the cooling water, which over an operational level, the float with Cooling water is filled and the cooling line opens into the Flood tank descends. The cooling system has one Recirculation that is above the cooling water in the retention room feeding fluid line is guided. By repatriation and the fluid line forms a natural circulation of the Cooling water out, which effectively cools the back teraumes and the meltdown trapped therein is steady.

Claims

1. Cooling system ( 1 ) for cooling a receiving core melt of a reactor core ( 4 ) of a nuclear power plant serve the retention space ( 2 ) with a cooling line ( 6 , 31 ) by a egg with coolant fluid ( 7 ) fillable flood tank ( 8 ) the rear holding space ( 2 ), characterized in that the cooling line ( 6 , 31 ) flood tank ( 8 ) is closed by a passively opening closure element ( 9 ), which is a cooling line ( 6 , 31 ) closing float ( 10 ) and opens depending on the level of the cooling fluid ( 7 ).

2. Cooling system ( 1 ) according to claim 1, wherein the floating body ( 10 ) with a cooling fluid ( 7 ) fillable interior ( 11 ) into which a filling tube ( 12 ) is guided, which has an inlet opening ( 13 ) for cooling fluid ( 7 ), through which the cooling fluid ( 7 ) flows in at a flood level ( 32 ) exceeding an operational level ( 14 ).

3. Cooling system ( 1 ) according to one of claims 1 or 2, wherein the floating body ( 10 ) has a condensate drain ( 19 ).

4. Cooling system ( 1 ) according to one of the preceding claims, with a geodetically above the cooling line ( 6 ) duri fenden return ( 20 ) for cooling fluid ( 7 ), which connects the back holding space ( 2 ) with the flood tank ( 8 ) and in the Flood container ( 8 ) is closed with a further level-dependent opening element ( 21 ).

5. Cooling system ( 1 ) according to claim 4, wherein the further Ver closure element ( 21 ) has a ball valve ( 22 ).

6. Cooling system ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, wherein the cooling line is a flood line ( 31 ) which opens into the retention space ( 2 ).

7. Cooling system ( 1 ) according to claim 6, wherein the flood line ( 31 ) in the retention space ( 2 ) is closed with a temperature-dependent opening closure element ( 15 ).

8. Cooling system ( 1 ) according to claim 7, wherein the temperature-dependent opening closure element ( 15 ) is a clip closure ( 16 ) with a melting screw above 900 ° C clamping screw ( 17 ) made of silver.

9. Cooling system ( 1 ) according to claim 7, in which the temperature-dependent opening closure element ( 15 ) is a silver-soldered closure cap ( 18 ).

10. Cooling system ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, which has an external cooling ( 23 ) for cooling at least one bottom ( 24 ) and / or a wall ( 25 ) of the retention space ( 2 ) with cooling fluid ( 7 ), wherein the Cooling line ( 6 ) is an external cooling ( 23 ) with the flood tank ( 8 ) connecting supply line ( 26 ).

11. Cooling system ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the retention space ( 2 ) is a crucible-like, below the reactor core ( 4 ) arranged collecting container ( 28 ).

12. Cooling system ( 1 ) according to claim 11, wherein the cooling line ( 6 ) outside the collecting container ( 28 ) has a compensator ( 29 ) for compensating for thermal expansion of the collecting container ( 28 ).

13. Cooling system ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, wherein the retention space ( 2 ) is a laterally below the reactor core ( 4 ) arranged expansion space.